塑性硬化材料耦联系统的变分原理及其在塑性加工中的应用

本文针对塑性加工中最常见的塑性硬化材料模型，建立了其耦联系统的变分原理，并应用耦联系统的势能原理分析了镦粗变形工序。

线性硬化材料中稳恒扩展裂纹尖端场的粘塑性解

采用弹粘塑性力学模型,对线性硬化材料中平面应变扩展裂纹尖端场进行了渐近分析.假设人工粘性系数与等效塑性应变率的幂次成反比,通过量级匹配表明应力和应变均具有幂奇异性,奇异性指数由粘性系数中等效塑性应变率的幂指数唯一确定.通过数值计算讨论了Ⅱ型动态扩展裂纹尖端场的分区构造随各材料参数的变化规律.结果表明裂尖场构造由硬化系数所控制而与粘性系数基本无关.弱硬化材料的二次塑性区可以忽略,而较强硬化材料的二次塑性区和二次弹性区对裂尖场均有重要影响.当裂纹扩展速度趋于零时,动态解趋于相应的准静态解;当硬化系数为零时便退化为HR(Hui_Riedel)解.

硬化材料中弹塑性柱面波的数值方法

本文讨论了应变硬化材料中一种适宜于数值计算的增量型塑性应力应变关系,并以弹塑性柱面波的传播为例进行了数值分析,给出了一些有意义的结果。

硬化材料切口根部应力-应变集中与理论应力集中的关系

以含浅切口的硬化材料为对象，以平面应变条件下切口根部附近的应力-应变分布为出发点，利用应力平衡法，研究了Neuber准则及Moski-Glinka公式的有效性。发现无论是Neuber准则还是Moski-Glinka公式，都没能很好地反映切口根部的应力-应变集中与理论应力集中的关系。因此，本文作者综合Neuber准则及Moski-Glinka公式，提出了一个更能正确反映切口根部应力-应变集中与理论应力集中关系的表达式。

引用复变量伪应力函数来解幂硬化材料平面应力问题

本文引用复变量伪应力函数将幂硬化材料平面应力问题的协调方程化为双调和方程,从而使此类有强化材料的弹塑性平面应力问题能像线弹性力学平面问题那样采用复变函数法进行求解.本文推导出了幂硬化材料平面应力问题的应力、应变及位移分量的复变函数表达式,可推广应用于满足全量理论的一股弹塑性平面应力问题.作为算例,文中给出了含圆孔幂硬化材料无限大板单向受拉问题的解答,并和有关文献用摄动法获得的同一问题的渐近解进行了比较.

一般硬化材料弹塑性轴对称圆柱壳的工程解法

在小弹塑性变形条件下，首先将应力写成应变的奇次四项式的幂函数形式，使其相当精确地拟合材料的拉伸曲线．然后，应用线弹性轴对称圆柱壳的位移模态和一待定系数构成弹塑性壳的位移场．再应用最小势能原理确定该系数，从而得到封闭解．

应用耦联变分原理于应变硬化材料塑性变形的物理模拟计算

文献 [1～3] 建立了耦联系统的变分原理, 并明确指出, 这些原理适用于弹性和弹塑性变形体所构成的耦联系统。本文对这一命题做进一步说明,

幂硬化材料浅切口根部附近的应力分布

以含浅切口的幂硬化材料为研究对象 ,在平面应变条件下 ,利用塑性理论中的滑移线场方法及全量理论 ,得到了切口根部附近的应力场表达式。对于确定的材料及切口形状 ,应力场完全取决于切口根部的最大等效应变εm,为了确定参量εm,首先找到了它与塑性区大小 rp 的关系 ,之后通过应力平衡法确定了切口根部的最大等效应变εm。

塑性硬化材料亚耦联系统的变分原理及其在塑性加工中的应用

为降低金属塑性成形模拟试验的成本和难度 ,针对塑性加工中最常见的塑性硬化材料 ,给出了塑性成形模拟中原型与模型的定义 ,以及位移亚耦联系统和载荷亚耦联系统的定义 ,并建立了塑性硬化材料位移亚耦联系统和载荷亚耦联系统的变分原理 ,从而建立了有不同本构方程的两种材料的变形关系 ,克服了目前只有本构方程相同的两种材料才可以进行塑性变形模拟的理论限制。利用建立的变分原理 ,分析了铝。

Ramberg－Osgood形幂硬化材料的硬化系数及硬化指数的确定

应用显微测量技术及对数应变的计算方法，测出了１６Ｍｎ钢的硬化系数及硬化指数，为该材料裂纹尖端附近应力、应变场的理论计算提供必要的参数．

幂硬化材料平面应力裂纹稳定扩展的有限元模拟

对幂硬化材料中平面应力Ⅰ型裂纹的稳定扩展进行了有限元模拟。计算中采用了逐步释放裂尖节点力法和子结构方法并配合裂尖附近高密度的网格划分，获得了有关裂尖应力变形场、塑性区尺寸、裂纹开口位移、裂纹扩展阻力等大量资料。

各向同性及随动硬化材料在有限弹塑性变形情况下的本构关系(英文)

提出一种修正的随动硬化材料塑性应变关联流动律 .一个有限弹塑性变形过程被分解成许多小变形子过程 .子过程中的应力响应被研究 .研究表明子过程中的应变增量有两部分组成 ,只有其中一部分影响应力 .结果 ,各向同性及随动硬化材料在有限弹塑性变形时的本构关系被提出 .最后 ,对新本构关系与其它理论的本构关系作了比较 ,计算了简单剪切变形的应力 .

幂硬化材料解理断裂应力σ_f的测定

提出了测定幂硬化材料解理断裂应力σ_f正的方法,并且测定了16MnR母材及焊缝金属低温下的σ_f.

幂硬化材料的无限体内部椭圆裂纹的近似解

采用能量法，巧妙地导出了裂纹面上作用着均匀压力、幂硬化材料的无限体内部椭圆裂纹的全塑性Ｊ积分解，该解的形式为简单的解析式，其解法基于ＨＲＲ解［１，２］。

蠕变硬化材料中Ⅱ型扩展裂纹尖端场特性研究

采用弹粘塑性力学模型,对蠕变硬化材料中平面应变扩展裂纹尖端场进行了渐近分析.假设人工粘性系数与等效塑性应变率的幂次成反比,通过量级匹配表明应力和应变均具有幂奇异性,奇异性指数由粘性系数中等效塑性应变率的幂指数唯一确定.通过数值计算讨论了Ⅱ型准静态扩展裂纹尖端场的分区构造以及裂纹尖端应力和应变场的特性随各材料参数的变化规律,结果表明裂尖场由材料的粘性和塑性共同主导.当硬化系数为零时裂尖场可退化为相应的HR场.

幂硬化材料平面应变条件下的复应力函数解

本文导出应力函数的几个特解。

高速碰撞过程中应变硬化材料靶动态响应研究

给出了适用于可压缩、弹塑性、按幂次律应变硬化材料的动态柱形腔膨胀模型和侵彻模型,并编制了相应的计算程序。腔膨胀模型给出靶中应力分布情况,侵彻模型根据腔膨胀模型的有关结果来预估具有锥形头部的刚性弹丸侵彻半无限厚靶的最终侵彻深度以及贯穿薄靶时的弹丸剩余速度和弹道极限速度。给出了钨合金弹丸正碰5083 H131铝靶和钢弹丸正碰6061 T651铝靶的一些计算结果,计算结果与实验结果及二维拉氏弹塑性LTZ 2D程序的数值模拟结果符合得很好。

硬化材料平面应变Ⅰ型裂纹尖端塑性损伤场

用损伤力学和断裂力学相结合的方法，研究了硬化材料平面应变Ⅰ型裂纹尖端的塑性损伤场。首先引入了一个新的能同时反映变形和三轴应力约束对破坏影响的一般韧性损伤模型。然后用非耦合算法，求得了Ⅰ型裂纹损伤区的形状和大小，给出了裂尖损伤分布的解析表达式，并以Ｃ－Ｍｎ钢和ＤＥ３６钢为例做了具体分析，获得了一些有意义的结果。

硬化材料弹塑性高精元二次规划解的自校正理论及应用

建立了自校正参变量势能变分原理,并建立起相应的高精有限元计算格式;在推导各向同性硬化材料的加载面线化方程的基础上,建立起弹塑性问题的高精元二次规划解格式;该算法方案涉及大规模数值计算,由此,对大规模二次规划求解策略进行了研究,并由算例验证了其正确性和可行性。提出的理论与算法体系对于计算大型工程机械产品的构件内力与形变有广泛的应用前景。

一般硬化材料弹塑性曲杆的工程解法

平面曲杆是工程中的重要构件,其弹塑性解,尤其一般硬化材料的弹塑性解目前尚未见到.为丰富教学内容和便于工程设计人员应用,这里提供一种简单易用的工程解法.